Rhéologie de polymères fondus dans des entrefers micrométriques
Micrometrik kanallarda erimiş polimerlerin reolojisi
- Tez No: 735034
- Danışmanlar: PROF. DR. JEAN-YVES CHARMEAU, DR. CLAIRE BARRES, DR. BENOIT BLOTTIERE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Fransızca
- Üniversite: Instıtut Natıonal Des Scıences Applıquees de Lyon
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikro ölçekli geometrilerde polimer eriyiklerinin reolojik davranışı henüz tam olarak anlaşılamamıştır. 100μm'den daha ince boşluklar içeren bu tür işlemlerde (örneğin mikro-enjeksiyon kalıplama), malzeme makroskopik akışlara kıyasla farklı davranır. Ayrıca, çoğu polimer işleme tekniği basınç kaynaklı akışlar içerir ve bu tür ince geometrilerdeki basınç kaynaklı akışlar hakkında literatürde çok az çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, ilk olarak, mikro ölçekli geometrilerde gerçekleşen basınç kaynaklı akışlarda polimer eriyiklerinin reolojik davranışı hakkında veri sağlayabilecek deneysel bir yöntem geliştirmektir. Bu tür akışların fiziğinin daha iyi anlaşılması adına, ticari ve ev yapımı yazılımlarla, özellikle moleküler dinamik konstitütif modelleriyle simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, kapiler reometreye uyarlanmak üzere, 50μm ve 200μm arasında farklı boşluk boyutları bulunan basınç ve sıcaklık transdüserleri ile donatılmış modüler bir reometrik yarık kalıbı tasarlanıp üretilmiştir. Cihaz, standart reolojik cihazlarla karşılaştırılarak onaylanmıştır ve duvar kayması Mooney yöntemi ile incelenmiştir. İlaveten, akışın simülasyonu POLYFLOW® ile gerçekleştirilmiştir. Geometri ve polimer malzeme üzerindeki basınç etkisi araştırılmıştır. Ayrıca, kalıp duvarlarının çok yakın olmasından dolayı moleküllerin artan oryantasyonunu hesaba katmak için Doi-Edwards'ın tüp modeli (reptation theory) ve Wagner'in Moleküler Stres Fonksiyonu konsepti uygulanarak MATLAB® ile simülasyon gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar hesaplamalarla karşılaştırılmış ve farklılıklar POLYFLOW® simülasyonları ile desteklenerek açıklanmış ve tartışılmıştır. Sonuçlar, gelecekteki bu tür akışlarla ilgili çalışmaların bakış açılarını değiştirecek niteliktedir.
Özet (Çeviri)
The rheological behavior of polymer melts in microscale geometries is not really understood yet. In such processes which involve gaps thinner than 100μm (e.g. micro-injection molding), the material behaves differently compared to macroscopic flows. Besides, most polymer processing techniques involve pressure flows and only very few studies can be found about pressure flows in such thin geometries. The aim of this study was, first, to develop an experimental method which can provide relevant data about the rheological behavior of polymer melts in pressure flow taking place in microscale geometries. In order to get better descriptions of the physics involved in such flows, numerical simulation with commercial and home-made softwares was also implemented, especially with molecular dynamics constitutive models. Thus, a modular rheometrical slit die equipped with pressure and temperature transducers was designed to be adapted to a capillary rheometer, with different gap dimensions available, between 50μm and 200μm. The device was assessed by comparing to usual rheological ones, and wall slip was investigated according to Mooney's method. Then, simulation of the flow was performed with POLYFLOW®. The pressure effect on the geometry and on the polymer material was investigated. Besides, simulation was also conducted with MATLAB® by implementing the Doi-Edwards' tube model (reptation theory) and the Molecular Stress Function concept of Wagner to take into account the enhanced orientation of the molecules due to the very close vicinity of the die walls. Experimental results were compared to calculations, and the discussion of the discrepancies was supported by POLYFLOW® simulations. The conclusions somewhat modify the prospects for future studies of such flows.
Benzer Tezler
- Farklı yapıdaki yumuşak astar maddelerinin değişik sıcaklıklarda reolojik özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of rheological properties of soft lining materials with different composition under various temperatures
ŞULE NUR MACİT
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2018
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN GÜRBÜZ
- Preparation and modification of heat activated dental base material cured by gamma radiation
Kaide plağı olarak kullanılan polimetilmetakrilatın gamma ışınlarıyla hazırlanması ve özelliğindeki değişimler
ÖZLEM ESER
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ USANMAZ
- Termoplastik polimerler üzerine peroksit etkisi ve reolojik davranışlarının incelenmesi
Peroxi̇de effects on thermoplasti̇c polymer and exami̇nati̇on of thei̇r rheologi̇c behavi̇or
MERT AÇIKGÖZ
- Rheological behavior of nanocrystalline/submicron ceramic powder dispersions
Nanokristal/mikronaltı seramik toz dağıtımlarının reolojik davranışı
ÖZLEM ÇAĞLAR DUVARCI
Doktora
İngilizce
2009
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Evaluation of thermal, rheological, and dynamic mechanical properties of CNT reinforced PEI and PEEK composites: A comparative study
KNT takviyeli PEI ve PEEK kompozitlerinin termal, reolojik ve dinamik-mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
FULDEN KAYGINOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ